第02章_数据类型、运算符和表达式.ppt

目 录,第1章 c+概述 第2章 数据类型、运算符和表达式 第3章 简单的输入/输出 第4章 c+的流程控制 第5章 函数 第6章 编译预处理 第7章 数组 第8章 结构体、共同体和枚举类型 第9章 指针和引用 第10章 类和对象 第11章 类和对象的其他特性 第12章 继承和派生 第13章 多态性 第14章 输入/输出流 第15章 模板,第一部分 面向过程的程序设计,第二部分 面向对象的程序设计,第2章 数据类型、运算符与表达式,简单地说：程序 = 数据结构 + 算法,c+ 程序的构成： （1）数据描述 （2）执行步骤（ 算法）,例1.1一个简单的c+程序 #include void main( void ) int num, square ; cout num ; square = num*num; cout “num的平方为:“ square n; ,下面学习：程序的各种语法元素,2.1 保留字和标识符,2.1.1 保留字（reserved word or keyword） c+语言自身使用的，已有特殊含义和用途的英文单词称为保留字或关键字。 如例1.1中的类型说明符 int，用于定义整型变量。,用户不能将其作为自己的变量名或函数名使用。,2.1.2 标识符,标识符(identifier): 有效字符序列， 用来标识用户自己定义的 变量名、符号常量名、 函数名、数组名、类型名、文件名等,命名规则:只能由字母、数字和下划线三种字符组 成，且第一个字符必须为字母或下划线 最大长度为 1 247 个字符。,如: myname average getday studentname _above lotus_1_2_3,非法标识符如: m.d.john $123 3dmax,合法标识符如: （有时用匈牙利命名法）,例： #include void main(void) int a, b, sum; /* 定义变量 */ a=123; b=456; sum = a + b; cout“sum is “sumn; ,2.2 c+ 的基本数据类型,数据类型,基本类型,导出类型,整型 实型 字符型 空类型(无值型),单精度型 双精度型,数组类型 指针类型 结构体类型 共用体类型 枚举类型,不论是变量还是常数，在计算机内部都要按照某种形式存放，存放形式由数据类型决定。,以上基本类型数据占内存字节不相同， 因此数值范围也不同，见表 2-1 及表 2-2,对基本类型，可以加修饰，如：,int : signed int unsigned int short int : signed short int unsigned short int long int: signed long int unsigned long int,再加修饰，如：,注意：int 型变量与 unsigned int 型变量的区别,2.3 常量和变量 2.3.1 常量,常量：在程序运行过程中，其值不能被改变的量,1. 整型常量, 十进制整数 123， -456, 八进制整数 0123， -011, 十六进制整数 0x123， -0xab, 长整型与无符号型常数 12l， 0234l，-0xabl 12u， 0234u，0xabu,2. 实型常量（在内存中以浮点形式存放）,（均为十进制，无数制区分）, 小数形式 : 必须有小数点 1.65 1. .123, 指数形式 （也称为科学表示法）: 如 123000.0 可写为 1.23e5 0.00368 可写为 3.68e-3 e 或 e前必须有数字，1000写为 1e3 不能写为 e3,3. 字符型常量,用于表示ascii字符，见附录a。,在内存中存放对应的ascii码值，如 a 的ascii码为 97，则在内存中用一个字节存放：,在源程序中最基本的表示形式为： 单引号括起来的一个字符，如： a a ?,0 1 1 0 0 0 0 1,对于不可打印的字符，可以用转义字符形式表示 。,注意：n 与 n 的区别 !,转义字符：以反斜杠“”引导的特殊形式的 非显示字符或表示特定意义的字符常量,n t b ddd xhh 见表 2-3,注意：字母 a 的 ascii 码是(65)10=(101)8=(41)16 在程序中表示字母a，可以有三种方法： a 101 x41,n 表示一个控制字符， n 表示一个字母。,4. 字符串常量-用双引号括起来的字符序列 （在内存中存放字符序列的ascii码值， 最后加一个结尾标志）,如: “how do you do.“ “china“ “a“,字符串结束标志符是： 0,注意： “a“ 和 a 是不同的。,符号常量：用标识符代表一个常量， 必须先定义后使用。,例：定义标识符常量 #define price 30 #define pi 3.1425926 #define s “china“ const f loat pi=3.14,2.3.2 符号常量,例2.1 符号常量的使用 #include #define pi 3.1425926 void main(void) double angle, radian; cin angle; radian = angle * pi / 180; /角度弧度 cout radian n; ,好处：（1）提高程序的可读性。 （2）程序中使用多处，一改全改。,2.3.3 变量,变量:其值可以改变的量。,变量名:一个变量的符号名,由标识符构成。 一个变量占据内存一定的存储单元， 在存储单元中存放该变量的值。,int a, b ; / 定义2个整型变量a, b unsigned u ; / 定义1个无符号整型变量u float f ; / 定义1个单精度实型变量 double d ; / 定义1个双精度实型变量 char c1, c2, c3 ; / 定义3个字符型变量c1, c2, c3,1. 定义变量,注意:,(1) 区别大小写: 如 sum 与 sum 为不同的变量名。,(2)先定义后使用: 分配单元 、确定类型、语法检查,(3)在一个程序单元中不能重复定义。,(4)关键字（保留字）不能作为标识符。,(5)最大长度随不同的 c+语言系统而定: vc+识别前 247 个字符，超过无效。,(6)按义取名。,2变量赋初值 给变量赋初值的方法有两种： （1）变量定义后，用赋值语句赋初值。 例如： int a, b ; a = 12; b = 24 ; char c1,c2 ; c1=a; c2=b ;,（2）在定义变量的同时， 直接赋初值（称为变量的初始化）。 例如: int a=12, b= -24 ; char c1=a, c2=b ;,2.4 基本运算符和表达式,2.4.1 c+运算符及表达式简介,完成对常量、变量作运算的符号称为运算符。 把参与运算的对象称为操作数。 操作数可以是常量和变量等。,各种运算符见表 2-4,一元运算符、二元运算符、三元运算符,2.4.2 算术运算符和算术表达式,基本算术运算符:,+ - * / %,/ 整数运算时为整除，结果为整数。,% (模运算或称求余运算) 必须为整型数据。 例: 7/3 结果？ 7.0/3 结果？ 7%3 结果？,2 2.333333 1,由运算符和操作数构成表达式： 如：a + b a * ( c + d ) a * c + d,2.4.3 运算优先级和结合性,优先级:,对于同一表达式中出现多个运算符，先算 哪一个。,结合性:,在两种运算优先级相同时，“自左向右”还是“自右向左”运算称为结合性。,如：算术运算符的优先级与结合性,优先级:,+ - 较低 * / % 较高,结合性:,“自左向右“,例：表达式：6/3*2 “自左向右” 或 “自右向左” 运算结果不同,2.4.4 关系运算符和关系表达式,“关系运算”实际上就是“比较运算”,关系运算符及其优先次序, = = !=,小于 小于等于 大于 大于等于 恒等于 不等于,关系运算符及其优先级说明,a=bc 等效于 a=(bc),ca+b 等效于 c(a+b),算术 关系（ 和 = ） 关系（ = 和 != ）,关系表达式,1. 用关系运算符连接两个表达式,int a=1, b=2, c=3; 则表达式 ab 的值为 0 则表达式 ba+c 的值为 1,2. 关系表达式的值(运算结果)是逻辑值：“真”或“假” 1 表示真 0 表示假,关系运算符的结合性：自左向右,2.4.5 逻辑运算符和逻辑表达式,逻辑运算符及其优先级：,c+ 语言提供三种逻辑运算符： & 逻辑“与” | | 逻辑 “或” ! 逻辑 “非”,单目运算符， 即只有一个操作数。 如 ! a,逻辑运算的意义:,a &b,当 a、b 均为真时，表达式的值才为真,a | b,当 a、b 均为假时，表达式的值才为假,! a,当 a 为假，!a 为真； 反之，当 a 为真时，!a 的值为假,逻辑运算符的优先次序：,! (非) 算术 关系 & |,逻辑表达式：用逻辑运算符将表达式连结起来,（2）c+ 编译系统在给出逻辑运算结果时， 以数值 1 代表 “真” 以数值 0 代表 “假”,（1）运算时，在判断一个量是否为“真”时， 以非0 代表 “真” 以0 代表 “假”,例如：已知 a=4 则 !a 的值是 0 已知 a=0, b=5 则 a&b 的值是 0 则 a|b 的值是 1 则 !a&b 的值是 1,注意：,注意： 在c+程序中， 欲表示数学关系 0x10 ， c+的逻辑表达式必须写成 0=x & x=10， 而不能写成 0= x =10。,为什么？,2.4.6 位运算符和位运算表达式,位运算是对整型数据的运算(可以操作到位)， 符号位参与运算， 主要用于系统程序设计。,位运算符共有6 种: 它们是：按位与（&） 按位或（|） 按位异或（） 按位取反（） 左移（）,举例：按位“与” 例如：已知：char a=3, b=2 , c ; 求： c = a ,此时，可将a、b、c看成是一个字节长度的整型数。,其它位运算，自学。,2.4.7 自增、自减运算符和表达式,使变量的值加 1 或减 1 的运算,如: +i, - -i,在使用 i 之前加或减 1,i+, i- -,在使用 i 之后加或减 1,int i=3, j; j=+i;,运算后 i = ?，j = ?,int i=3, j; j=i+;,运算后 i = ?，j = ?,注意:,只能用于变量，不能用于常量和表达式， 如： 3+; (a+b)+; 错误,i = 4，j = 4,i = 4，j = 3,2.4.8 赋值运算符和赋值表达式,1赋值运算符 “=” 是赋值运算符，赋值表达式格式：,求解过程：求出 的值，赋给 ,赋值表达式的值：为 的值,如：a = b + c, 还可以是另一个赋值表达式，,如: a=b=5 a=5+(c=6) a=(b=4)+(c=6),如果 a 初值为 2，表达式结果？,结果为 7,如: a=3,3是最简单的表达式,i=i+1,它不同于“等于号”,注意优先级 与结合性,b = c = d = a+5,自右向左,表达式结果分别为：？ 5 11 10,2. 复合赋值运算符,复合赋值运算符,x*=y+8,等价于 x=x*(y+8),x%=3,等价于 x=x%3,x/=9,简写为： a += 3,a=a+3,简写为： a - = b,a=a-b,同理：,赋值运算符 以及 复合赋值运算符 的运算优先级比算术运算符优先级低， 运算结合性为自右向左。,等价于 x=x/9,例: a+=a-=a*a,如果 a 初值为 2，表达式结果？ a+=a-=a*a,结果 a 的值为 - 4 表达式的结果也为 - 4,2.4.9 逗号运算符和逗号表达式,逗号运算符：， 逗号表达式： ,. ,如: a=3*5 , a*4 , a+5,逗号运算符优先级最低，结合性：自左向右,求解过程：依次计算 、 . 的值。,逗号表达式的值：为 的值,运算结束后：a 的值为 15 整个表达式的值为 20,a=3*5, a*4,x=(a=3, 6*3),赋值表达式,x=a=3, 6*3,逗号表达式,例：如下表达式， 运算结束后 a=? x=? 表达式=？,a=15, 表达式=60,a=3, x=18, 表达式=18,a=3, x=3, 表达式=18,逗号表达式,2.4.10 sizeof( ) 运算符和表达式,例 int i ; double x; sizeof(int) sizeof(i),sizeof(double) sizeof(x),格式： sizeof (类型标识/变量名) 功能： 求某类型变量所占字节数,例： 求 & ,2.4.11 逻辑表达式运算优化时的副作用,从左向右扫描，计算， 当 为真时，继续计算 当 为假时，即能确定整个表达式的值为假，则停止计算,例：求 | | ,从左向右扫描，计算， 当 为假时，继续计算 当 为真时，即能确定整个表达式的值为真，则停止计算,课堂练习 int x , y , z , w ; 输出结果？ x = y = z = 1 ; w = +x | +y ,输出： 2 1 1 1,2.5 类型转换 2.5.1 赋值时的自动类型转换,如果赋值运算符两侧的类型不一致，则遵循以下几条原则进行类型转换后赋值。,1. 整型变量实型数据, 舍弃小数(无四舍五入)。,int i=3.96 ; i 为 3,2. 实型变量整型数据, 数值不变, 有效数位增加。,float f=23 ; f 为 23.0,double d=23 ; d 为 23.0,3整型数据之间相互赋值,整型数据类型有： signed char unsigned char signed short unsigned short signed int unsigned int signed long unsigned long,各种类型的整型数占用的字节数是不同的，其二进制位数有长有短。它们之间相互赋值，其实就是它们内存数据之间的赋值，分两种情况。,下面以 int 型数据与 char 型数据之间的赋值进行说明：,将 int 型变量赋给字符型变量时 (长短) 方法：截取低位赋值,例：signed char c1=250 ;,c1真值为 -6,将字符型变量赋给 int 型变量时(短长)， 又分成两种情况：, 有符号的字符型数据整型变量 需符号位扩展,例：char c1=15 ; int i ; i=c1 ;,扩展正号，结果i 的真值为 15,char c1=250 ; int i ; i=c1 ;,扩展负号，结果 i 的真值为 - 6,无符号的字符型数据整型变量 前面补 0 unsigned char c1=250 ; int i ; i=c1 ;,前面补0，结果 i 的真值为 250,2.5.2 各种类型运算量混合运算时的自动类型转换,c 语言的数值型数据(常量变量)包括:,整型,int, short int, long int, unsigned int, unsi